新的高速多材料樹(shù)脂3D打印機(jī)

熟悉桌面3D打印機(jī)的孩紙們肯定見(jiàn)過(guò)不少基于擠出器和加熱噴頭的打印機(jī)型。這種機(jī)型相對(duì)便宜，技術(shù)相對(duì)成熟，然而通常一個(gè)噴頭一次只能打印一種材料，而且速度非常慢，通常打印一個(gè)普通的杯子就需要好幾個(gè)小時(shí)。而來(lái)自美國(guó)南加州大學(xué)（USC）的陳勇（音）副教授和他的研究組則正在開(kāi)發(fā)一種高速的多材料樹(shù)脂3D打印機(jī)，他們能將這一打印時(shí)間縮短到幾十分鐘，還能夠同時(shí)進(jìn)行多材料的3D打印。這項(xiàng)技術(shù)聽(tīng)起來(lái)實(shí)在是非常振奮人心，讓我們一起來(lái)看看是怎么一回事。

USC陳勇副教授


首先他們采用的是用激光固化液態(tài)樹(shù)脂的3D打印機(jī)型，這種機(jī)型由于每層的固化僅需投射一次2D激光圖像就能完成，因此理論上比需要一點(diǎn)點(diǎn)擠出材料的3D打印機(jī)型的構(gòu)建速度要快得多。而USC研發(fā)小組又通過(guò)對(duì)一種被稱為“MIP-SL（基于掩碼圖像投影的立體光刻）”的技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，并且進(jìn)一步找到一種在每層固化完成之后更好的置換樹(shù)脂的方法而進(jìn)一步加快了打印速度，從而實(shí)現(xiàn)在幾十分鐘而不是幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)打印一件實(shí)物的目標(biāo)。

而在多材料打印方面，由于不同的材料的固化速率不同，所以對(duì)于不同材料，激光器需要照射的時(shí)間的長(zhǎng)短也不同。而該研究組能夠編寫程序使3D打印機(jī)在進(jìn)行多材料打印時(shí)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。而研究者們現(xiàn)在正在進(jìn)一步自動(dòng)化這項(xiàng)工藝，是它能夠?yàn)槠胀?D打印用戶所接受和使用。

讓3D打印機(jī)實(shí)現(xiàn)高速多材料打印是非常有吸引力的。因?yàn)樗�能帶給打印實(shí)物多種特性。比如能讓同一件打印物品實(shí)現(xiàn)某些部位從硬到軟的變化，比如鑷子。可以在手柄的部位使用更硬一些的材料，而在鑷子尖端的部位使用軟一些的材料以防傷害被夾的物品。

多材料3D打印
兩種不同材料按不同成分比例混合能夠獲得5種不同材料

多材料鑷子
不同材料按軟硬需求分布在鑷子上的不同部分（藍(lán)色是硬質(zhì)部分，紅色為軟質(zhì)部分）

多材料鑷子
3D打印的鑷子的成品


該研究組將在美國(guó)圣地亞哥的美國(guó)化學(xué)工程師協(xié)會(huì)上展示他們的研究成果。（fangpian3.com）